اختصاصی بسپار/ کار روی واحد‌‌های سازنده‌‌‌‌ی پلاستیک‌‌های زیستی

گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ ایران پلیمر  تولیدکنندگان پلاستیک‌‌های پایه زیستی روی خواص و عملکرد مواد هدفمند در کاربرد‌‌های مورد تقاضا، تمرکز دارند. در این مقاله پیشرفت‌‌ها در این حوزه آورده شده است.

گرمانرم‌‌های برگرفته از خوراک‌‌های تجدید‌‌پذیر، به طور فزاینده‌‌ای، به همراه موادی که اغلب توسط شاخص‌‌هایی هم‌‌چون میزان کارایی و اعتبار زیستی‌‌شان انتخاب می‌‌شوند، جریان اصلی هستند. شیمی زیستی به تولیدکنندگان بسپاری فرصتی برای ایجاد نام تجاری مواد جدید می‌‌دهد، بنابراین آن‌‌ها نه تنها می‌‌توانند در کاربرد‌‌های پلاستیک‌‌های مرسوم بدون تغییر تنظیمات ماشین‌‌آلات به کار گرفته شوند، بلکه می‌‌توانند کاربرد و موارد مصرف پلاستیک‌‌ها را افزایش دهند.

شرکت Cathay Biotech که در Shanghai مستقر است، در زیست‌‌شناسی مصنوعی، پیشرو است و در حال ساخت مواد جدید در مقیاس تجاری با روش تولید زیستی است. به گفته‌‌ی این شرکت، محصول اسید دوهسته‌‌ای‌‌ زنجیر بلند با منشاء زیستی (LCDA) آن‌‌ها، که تولید تجاری آن از سال 2003 شروع شده است، امروزه بیش از 80 درصد بازار جهانی را به خود اختصاص می‌‌دهد.

هم‌‌چنین شرکت Cathay یک فناوری اختصاصی را برای تولید 1و5 پنتادی‌‌آمین (DN5) 100 درصد تجدید‌‌پذیر از مواد گیاهی توسعه داده و تجاری‌‌سازی کرد. تولید DN5 در حال حاضر 100000 تن در سال  است. دسترسی به  DN5و LCDA امکان تولید گونه‌‌های جدید پلی‌‌آمید‌‌ها که تجدید‌‌پذیر هستند را فراهم می‌‌کند و آن‌‌ها می‌‌توانند جایگزین پلی‌‌آمید‌‌های مرسوم هم‌‌چون  پلی‌‌آمید6 (PA6) و پلی‌‌آمید 66 (PA66) در بسپار‌‌های مهندسی و کاربرد‌‌های نساجی شوند.

به علاوه، شرکت Cathay یک دسته‌‌ی جدید از لاستیک‌‌های پلی‌‌آمید پایه زیستی  (LPAE)ساخته است که متشکل از پلی‌‌آمید زنجیر بلند به عنوان بخش سخت و یک پلی‌‌اتر به عنوان بخش نرم است. در دمای اتاق، حالت شیشه‌‌ای بخش سخت، دامنه‌‌های نواحی صلب را تشکیل می‌‌دهد که به عنوان نقاط اتصال عرضی فیزیکی عمل می‌‌کنند و استحکام بالایی به لاستیک می‌‌بخشند. دامنه‌‌ی نواحی نرم، خاصیت لاستیکی با کشسانی عالی فراهم می‌‌کند. علاوه بر این، این لاستیک پلی‌‌آمید پایه زیستی، مقاومت در برابر حلال و عملکرد فرایندی خوبی نشان می‌‌دهد.

LPAE‌‌ شرکت Cathay می‌‌توانند با دستگاه‌‌های قالب‌‌گیری تزریقی و ریسندگی و تجهیزات اسفنجش موجود فرایند شوند که از نیاز به صرف هزینه‌‌ها‌‌ی مالی بیشتر جلوگیری می‌‌کنند. با این دسته‌‌ی جدید LPAE‌‌ پایه زیستی، محصولات جدید با گستره‌‌ی سختی D 30 تا D 65 وجود دارند.

فرایند‌‌پذیری قالب‌‌گیری تزریقی مشابه با لاستیک‌‌های گرمانرم (TPE) دیگر هم‌‌چون Pebax (یک پلی‌‌اتر‌‌آمید دیگر که خودش در گونه‌‌های به‌‌طور جزئی پایه زیستی در دسترس است) و Hytrel (یک هم‌‌بسپار پلی‌‌استر) است. لاستیک‌‌ها لازم است که خشک شوند و سپس در دمای 240-200 درجه سلسیوس فرایند شوند. دمای سطح قالب در محدوده‌‌‌‌ی 40-20 درجه‌‌ی سلسیوس بهینه است.

شرکت Cathay لاستیک پلی‌‌آمید شرکت Arkema با نام تجاری Pebax را به عنوان ماده‌‌‌‌ی مرجع انتخاب کرد و با خواص PA5X-65D مقایسه کرد. براساس استاندارد D4060-19 ASTM عملکرد سایشی Taber هر دو نمونه‌‌ی PA5X-65D و Pebax 7233 عالی و تا 26-23 میلی‌‌گرم بود.

به علاوه، تنش کششی و افزایش طول تا پارگی هر دو مشابه بودند. افزایش طول تا پارگی PA5X-65D بیش از 500 درصد و Pebax 7233 کمتر از 300 درصد است.

شرکت Cathay می‌‌گویند که لاستیک گرمانرم پلی‌‌آمید با ترکیبی منحصربه‌‌فرد از استحکام، انعطاف‌‌پذیری و جهندگی (resilience) عالی، آن را به یک انتخاب قوی برای کفش‌‌های ورزشی حرفه‌‌ای تبدیل می‌‌کند. در شکل 1 و 2 خواص مکانیکی لاستیک‌‌های PA5X شرکت Cathay Biotech نشان داده شده است. به دلیل خواص مکانیکی، فرایند‌‌پذیری آسان و ظاهر سطحی خوب قطعه‌‌ی نهایی لاستیک‌‌های پلی‌‌آمید، فرصت‌‌های دیگری در بازار خودرو، حمل‌‌و‌‌نقل و مخابرات برای آن‌‌ها وجود دارد. هم‌‌چنین این ماده می‌‌تواند برای نازک‌‌لوله‌‌های تجهیزات پزشکی نیز استفاده شود.

برگردان: مهسا امیرشاهرخی mahsa_amirshahrokhi@yahoo.com

متن کامل این مقاله را در شماره 247 ماهنامه بسپار که در نیمه اردیبهشت ماه 1402 منتشر شده است، بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه  و  فیدیبو  قابل دسترسی است.